確保城市軌道交通通信傳輸系統(tǒng)穩(wěn)定運行的幾個關鍵環(huán)節(jié)

王富春

關鍵詞：城市軌道交通;傳輸系統(tǒng);傳輸網(wǎng)絡;子系統(tǒng)

隨著我國城市化進程的推進，農(nóng)村和中小城市的人口不斷涌人大城市，加劇了大城市交通運行的壓力。為了保障城市有條不紊地運行，大城市興修城市軌道交通來緩解城市壓力。我國首條城市軌道交通系統(tǒng)北京地鐵一期工程建于1965年，并于1969年正式通車。它的建成通車正式開啟了國內(nèi)城市軌道交通系統(tǒng)的建設和探索創(chuàng)新之路。雖然起步較晚，但之后我國城市軌道交通系統(tǒng)獲得快速的發(fā)展。到20世紀60年代中后期，已經(jīng)實現(xiàn)了現(xiàn)代化城市軌道系統(tǒng)的建設，并進入有序、穩(wěn)步發(fā)展階段。2010年以后，國家通過有意識的通過政策引導城市軌道交通的規(guī)劃與建設，為我國的城市軌道交通系統(tǒng)的建設與發(fā)展起到重要的促進作用?，F(xiàn)如今，我國的現(xiàn)代化城市軌道交通系統(tǒng)已經(jīng)領先全球。僅內(nèi)地已有34各城市開通城市軌道交通并投入運營，開通城軌交通線路165條，運營線路長度達到5，033公里。而今，進一步提升城市軌道交通運行系統(tǒng)穩(wěn)定性是確保城市軌道交通更快更好的發(fā)展的關鍵?；诖?，本文研究該課題。

一、城市軌道交通通信傳輸系統(tǒng)概述

城市軌道交通通信傳輸系統(tǒng)是一個基于光纖的主干通信傳輸網(wǎng)。它是由若干通信光纖組成的通信組網(wǎng)。通過主干通信傳輸網(wǎng)就可以傳輸城市軌道交通傳輸通信系統(tǒng)所需要的圖像、數(shù)據(jù)、語音信息等，傳輸電力監(jiān)控、自動售票檢票、自動列車監(jiān)控、火災自動報警、機電設備監(jiān)控系統(tǒng)等子系統(tǒng)信息。組建通信傳輸網(wǎng)的基本要素包括終端設備、傳輸設備、交換控制設備等。將這些設備以適當?shù)姆绞竭B接起來，就可以形成多種形式的通信傳輸網(wǎng)。

城市軌道交通通信傳輸網(wǎng)采用了拓撲結構的設計。根據(jù)傳輸通信系統(tǒng)的需求它可分為多種類型。不同類型通信傳輸網(wǎng)的基本結構構成也各有差異。常見的通信傳輸網(wǎng)拓撲結構有總線形、環(huán)形、星形、星形一總線形（如左圖所示）。

二、城市軌道交通通信傳輸系統(tǒng)可靠運行的關鍵環(huán)節(jié)及技術

（1）通信傳輸網(wǎng)設計期。城市軌道交通通信傳輸系統(tǒng)的組成非常復雜，且覆蓋面廣、涉及子系統(tǒng)較多。想要確保其系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，在通信網(wǎng)設計期就應該做好系統(tǒng)的綜合規(guī)劃，充分考慮通信組網(wǎng)設計的靈活性、可靠性、通用性、維護管理的方便性等要求。因此，在設計期對通信組網(wǎng)建議采用標準化、模塊化、數(shù)字化、智能化的設計理念。同時，還應融入綠色環(huán)保理念，考慮系統(tǒng)的升級與擴容需求。靈活性設計上，應該注重通信子系統(tǒng)與總控制中心的控制關系，設計集中網(wǎng)管功能，以便于控制中心對子系統(tǒng)同時監(jiān)管和控制，協(xié)調(diào)管理及處理故障，統(tǒng)一進行系統(tǒng)配置等等。在可靠性設計上，應當采用領先的技術與接口標準，選擇可靠的設備。對設備及系統(tǒng)的冗余配置應適當精簡，以便于預防系統(tǒng)及設備的電氣干擾，強化通信組網(wǎng)的抗干擾能力。在通用性設計上，應當充分考慮通信組網(wǎng)傳輸?shù)膱D像、文字、語音等信息在運營管理總的通信通用性。要求應同時滿足商用通信、公安通信的運營管理需求。此外，還應考慮上層網(wǎng)絡通信接入的條件，要滿足與其他通信網(wǎng)互聯(lián)的要求。

（2）通信傳輸網(wǎng)組建期。①組建傳輸網(wǎng)。a.確定傳輸方案及傳輸技術。組建傳輸網(wǎng)前應根據(jù)城市軌道交通線的規(guī)劃選定適合的傳輸方案及傳輸技術。常用的通信網(wǎng)傳輸技術包括MSTP、OTN、RPR、ASON及基于IP的MPLSVPN技術。傳輸技術的選擇在確保通信傳輸穩(wěn)定性、可靠性的基礎上，還需要結合通信組網(wǎng)的功能需、投資、應用等多種需求而定（參考下表）。b.開始組建。前文我們已經(jīng)提到了，拓撲結構是城市軌道交通通信傳輸系統(tǒng)中常用的結構。這是因為拓撲結構除可靠性、安全性較高外，還具有較好的自愈功能，且國內(nèi)的拓撲結構組建技術已較為成熟。在組建通信傳輸網(wǎng)時，第一要求是可靠性。為此，需要為通信傳輸系統(tǒng)提供保護通道。保護通道可采用四纖雙向復用段共享的方式來實現(xiàn)。它可以較為全面地保護2M傳輸業(yè)務、數(shù)字視頻、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)等。此外，還可以通過建立上下行光纜來設置自愈環(huán)，來提升通信傳輸網(wǎng)結構的自愈功能。第二要求是安全性。電源、交叉連接、設備控制板等單元節(jié)點可采用1+1保護的方式，來提高通信傳輸業(yè)務的安全性。②篩選系統(tǒng)設備。組建通信傳輸網(wǎng)需要的主要設備為光纖。在選擇光纜、電纜時，應采用束管式充油光纜。光纜的防護層應具備較強的防腐蝕性、阻燃性和低毒性的功能。地面光纜還應具備較強的防曬功能。為確保光纖進入光終端設備時的穩(wěn)定性，在選擇容量時應該留有一定的余量，以便于引入城市軌道交通通信傳輸系統(tǒng)沿線站點的寬帶信息。組建通信傳輸網(wǎng)常用的光纖類型有G652、G655兩種。前者的價格便宜，性價比更高，可滿足10GDWDM的使用要求。后者價格高，但適應性更強。可滿足1010G以上波長的DWDM系統(tǒng)，能同時適應DWDM、TDM的發(fā)展。電纜要選擇抗感染性強、屏蔽性能好，且防護層阻燃性好、無鹵、低煙的。

（3）通信傳輸網(wǎng)施工期。①光電纜敷設與續(xù)接。光纜、電纜敷設一般采用分路敷設的方式。為了確保環(huán)形傳輸網(wǎng)的自愈工作，建議采用兩條不同路由的光纜、電纜接入通信機房。在進行敷設前，要仔細檢查光纜、電纜的質(zhì)量。確保每段光纜、電纜質(zhì)量合格是確保通信傳輸組網(wǎng)穩(wěn)定運行的基礎。在續(xù)接施工時，應注意識別電纜的彎曲半徑，切記要在滿足設計要求的基礎上為其留有一定的余量。施工應嚴格執(zhí)行設計規(guī)范，并做好施工檢查。要求施工人員必須持證上崗。②通信設備安裝。通信設備安裝前應先由監(jiān)理機構、施工單位和供應商聯(lián)合做好設備的質(zhì)量檢查，并做好相關記錄。然后按照施工編制的作業(yè)要求，結合各個子系統(tǒng)特征完成技術交底和詳細的施工。在布線時，室內(nèi)布線應權不采用具有阻燃性的線纜，且應該為線纜設置線槽。與數(shù)據(jù)通信線共用線槽的線纜應選擇阻燃屏蔽線。為了確保通信傳輸網(wǎng)施工的標準化晨讀，建議在施工前制定工藝的施工工藝標準，并在施工期按照該工藝標準組織施工。完成先后對所有配線進行檢查和通信檢測，確保一切正常后在進行加點調(diào)試。③接地處理。在進行接地處理時，應結合各車段的通信設備接地需求設置。綜合接地網(wǎng)接地組織應小于1?？刂浦行?、停車場、各車站、各車輛段的通信設備應全部接入室內(nèi)地線箱。通信設備室的防靜電地板鐵架與地線箱連成一排，形成區(qū)間接地母排。區(qū)間設備接入?yún)^(qū)間接地母排后統(tǒng)一接入綜合接地網(wǎng)。與通信傳輸系統(tǒng)接口相關的設備機柜要接入綜合接地網(wǎng)的接地母排。通信設備的機柜門應接入室內(nèi)地線箱。④其他。通信傳輸網(wǎng)施工期間，為了確保運營商的通信，建議設備運營部提前介入，并全程配合施工，按照運營要求和施工規(guī)范做好監(jiān)督檢查工作。施工單位則應該與建設部門、運營部門多協(xié)調(diào)溝通，確保城市軌道交通通信系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)組建施工的質(zhì)量。

（4）通信傳輸網(wǎng)維護管理期。①制定管理維護管理標準及制度。維護管理是確保城市軌道交通通信傳輸系統(tǒng)穩(wěn)定運行不可缺少的條件。在通信傳輸網(wǎng)組建完成和調(diào)試成功后，設備與線路正式開通運營期間，應需要一套行之有效的管理指標和管理制度為通信傳輸系統(tǒng)的維護管理提供依據(jù)。因此，要在國內(nèi)或國際管理標準的基礎上，再結合線路通信傳輸系統(tǒng)的管理需求來完善管理標準和管理制度，構建一套管理體系。②人員培訓。通信傳輸網(wǎng)的系統(tǒng)化管理難度較高，需要技術水平較高的管理人員以及各管理小組之間的有效配合。建議對系統(tǒng)維護管理人員做統(tǒng)一的培訓，來強化對通信傳輸系統(tǒng)的維護工作。培訓內(nèi)容應設備的規(guī)范操作與使用、系統(tǒng)的維護保養(yǎng)、故障預防及處理、光纜與電纜的搶修等等。在培訓的基礎上組織人員做好日常巡檢及維護管理工作。

三、結語

未來，城市化進程將主要表現(xiàn)為人口向大城市的遷徙。在這種大背景下，大城市城市軌道交通通信傳輸系統(tǒng)的需求將持續(xù)增大，其管理的壓力也會隨之提高。為保障城市軌道交通通信傳輸系統(tǒng)在高密度交通網(wǎng)背景下穩(wěn)定、可靠的運行，在建設城市軌道交通通信傳輸系統(tǒng)時，應該做好綜合的設計規(guī)劃，根據(jù)建設需求組建傳輸網(wǎng)絡，選擇與之相匹配的系統(tǒng)設備。在城市軌道交通通信傳輸系統(tǒng)的建設中，應嚴格把關光電纜敷設與接續(xù)、通信設備安裝、接地等環(huán)節(jié)，確保通信好傳輸?shù)目煽啃浴Ｍ瑫r，還應根據(jù)通信傳輸系統(tǒng)管理的實際情況，制定相關的管理維護制度與標準，加強人員培訓，組織人員做好通信傳輸設備的巡檢與維護，做好故障預防和處理，全方位地保障通信傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。